1、文献翻译评论关于空调系统和对人类健康的室内空气质量控制B.F. Yua,*, Z.B. Hua, M. Liua, H.L. Yangb, Q.X. Kongb, Y.H. LiubaSchool of Energy and Power Engineering, Xian Jiaotong University, 28 Xianning West Road, Xian, Shaanxi 710049, ChinabSchool of Human Settlement and Civil Engineering, Xian Jiaotong University, 28 Xianning Wes
2、t Road, Xian, Shaanxi 710049, China摘要：随着生活水平的提高，空调已被广泛应用。然而，健康问题与空调系统和室内空气质量更频繁地出现。在本文中，最近的研究是关于空调系统和人类健康的室内空气质量控制。提出了对空调系统和室内空气质量控制的健康室内空气环境的进一步研究。1.引言空调系统已经被应用于世界许多部分。大多数系统的目的是为住户提供热舒适性和可接受的室内空气质量（IAQ）。随着生活标准的提高，住户要求更多、更舒适和健康室内环境。人们80%-90的时间在室内，和室内环境对人类的健康和工作效率有重要影响。影响室内环境的因素主要包括温度、湿度、空气交换率、空气流动、通
3、风、颗粒污染物、生物污染物和气态污染物等（Graudenz等人，2005）。通过分析最近的研究，Seppanen 和Fisk（2002）发现，空调系统的建筑与自然通风系统的建筑相比，存在病态建筑综合症（SBS）的患病率增加30%-200%。死亡由退伍军人症引起，甚至发生在空调建筑物中。除此之外，还有发生在2003年的非典型性肺炎。所有这些事件是对在AC系统中存在的室内环境的相关问题的警告。公平地说，室内环境问题仍然存在于许多空调和机械通风的建筑，即使现有的标准可能得到满足。在二十世纪七十年代全球范围内的能源危机造成的后果使公众认识到节约能源的重要性。从那以后建造的建筑物更密闭和使用大量的绝缘材
4、料，通过建设能源信封以尽量减少损失。在室内空调系统中减少新鲜空气，以减少能源消耗。同时，合成材料和化学产品（如建筑材料和装饰材料）已广泛用于室内。低通风率的组合和大量的室内高浓度化学物质合成的粒子污染物和挥发性有机化合物（VOCs）（例如苯、甲苯、甲醛）。这被认为是复合过敏的一个主要因素（王建民等人，2004）。然而，令人兴奋的是在过去数年提出的一些舒适和健康的空调系统。为了控制室内污染物浓度水平和改善室内空气质量，许多研究人员研究了室内空气质量的控制方法。在本文中，最近的研究是讨论空气调节系统及为人类的健康对室内空气质量控制。2室内空气环境室内空气环境必须满足要求的热舒适性和室内空气质量。热
5、舒适性受到许多因素的影响，主要包括空气温度、空气湿度、气流速度、平均辐射温度、人类服装和活动水平。空调的广泛使用帮助提高热舒适性，但与健康问题相关的室内空气质量差频繁的出现（如病态建筑综合症）（Niu，2004）。许多专家认为，室内空气质量可能是最重要的而相对忽略了我们这个时代的环境问题（Gao，2002）。室内污染物导致室内空气质量较差。室内污染物包括颗粒污染物和气态污染物。2.1.粒子污染物室内颗粒污染物的来源可分为室内污染源和室外污染源，来自不同污染源得室内颗粒污染物的浓度和组成是不同的。在住宅建筑中的室内污染颗粒释放（例如，烹饪，吸烟）大多是细颗粒物和超精细的粒子，约有80的颗粒在粒子
6、计数的条款（See和Balasubramanian，2006）。与普通的吸烟和烹饪水平相比个别的PM2.5浓度可上升3至30倍(He等人.2004)。这些来源如扫地和吸尘器趋向于提高粗糙分数的浓度(Howard-Reed等人,2003)。室外颗粒通过门和窗户的缝隙进入室内环境和空气调节系统的新鲜空气中。在城市环境中最丰富的微粒在数量方面是超精细的大小，小于0.1微米。直径大于0.1微米的颗粒只有一个非常小的份额（小于10）(Thomas和Morawska,2002;Gramotnev和Ristovski,2004;Morawska等人,2004)室内粒子的化学特性是另一个研究课题。Sawant
7、等人(2004)和Cao等人(2005)调查了PM2.5的化学特征。住宅内的PM2.5的主要组成和质量百分比是有机碳（40-60），硝酸盐（13-14），微量元素（11-12），铵（8），元素碳（6），和硫酸盐（4）。在学校机房中PM2.5主要组成和质量百分比是有机碳（26-50），硝酸（20），微量元素（22），元素碳（6-7），以及硫酸盐（6-7）。从以上的结果，可以发现，有机碳是PM2.5的最大的贡献者，并对PM2.5的特性有最大的影响。PM2.5含有许多有机碳不仅有助于细菌的繁殖，而且有助于细菌的传播。PM2.5对危害居民的健康产生直接或间接的影响。此外，积累在热表面（例如，加热器和照
8、明设备）的尘埃在加热时可能产生化学物质。Pedersen等人(2001,2003)比较了当对与室内环境有的不同尘埃样本进行加热时挥发性有机化合物的排放特性。被加热的不同来源的尘埃的挥发性有机化合物的排放量令人惊讶的相似。对大多数的样本进行了研究,排放量在150时已经是相当大的了。室内尘埃被加热到150-600时无机气体，如一氧化碳，二氧化碳，氮氧化物和氨气的排放量已经确定。颗粒污染物危害人体通过三种方法，即呼吸管，皮肤和消化道。颗粒污染物通过呼吸道进入人体是最危险的方法(Kavouras和Stephanou,2002)。颗粒污染物对人体的危害程度是与其化学特性、直径大小和数量有关的。颗粒污染物
9、的化学特性是主要因素，因为颗粒污染物的化学特性决定了其参与并扰乱人体生化过程的程度和速度。在空气中的大部分颗粒污染物是相当小的。它们难于沉降和被捕获。相反，它们很容易连同吸入的空气一起深入到呼吸道。此外，颗粒污染物的表面可吸附有害气体，液体和微生物，从而增加了对人体的危害(Tham和Zuraimi,2005;Morawska,2006)。在粒子计数方面室内颗粒污染物大部分是超细颗粒（小于100纳米，由毒物学家称为纳米颗粒）。超细颗粒具有新的物理，化学和生物学特性（Kagon等人，2005）。因此未来的研究可探讨室内超细颗粒的行为、分布和对室内环境的影响，以及超细颗粒在人体的沉积、运动和对健康的
10、影响。2.2.气态污染物2.2.1.主要气态污染物主要气态污染物主要包括一氧化碳，二氧化碳，二氧化硫，氮氧化物，臭氧，氡和挥发性有机化合物。最近化工材料已广泛在室内使用。在室温条件下化学材料会释放出多种化学污染物,而且挥发性有机化合物的主要成分就是这些化学污染物。挥发性有机化合物会引起很多症状，如头痛， 刺激眼睛、鼻和喉，干咳，头晕，恶心，疲倦。挥发性有机化合物对呼吸系统、血管系统和神经系统也有不良影响。此外，挥发性有机化合物还可能致癌(Huang和Haghighat,2002)。该挥发性有机化合物的物理和化学特性也吸引了很多研究人员，并成为研究课题。挥发性有机化合物的室内污染来源主要包括建设
11、材料，装饰材料，和室内使用文章。其中建筑材料和装饰材料是挥发性有机化合物的主要污染源(Cox等人,2002)。它们主要包括地毯，人造板，细板，凝集板，复合地板，软木，油漆，绝热层和热管道。大量的数学模型已经开发用于模拟来自建筑材料和装饰材料挥发性有机化合物的表面排放量和挥发性有机化合物的吸附能力(Won等人,2001;Yang等人,2001;Hodgson等人,2002;Haghighat和Huang,2003;Huang和Haghighat,2003;Murakami等人,2003;Zhang和Xu,2003;Wilke等人,2004;Xu和Zhang,2004;Zhang和Niu,2004
12、;Kim和Kim,2005;Lee等人,2005;Li和Niu,2005)。一些实验也已进行调查挥发性有机化合物在材料内部的扩散(Meininghaus和Uhde,2002;Onwandee等人,2005;Huang等人,2006;Zhang等人,2007)。主要结论如下：挥发性有机化合物的无量纲排放率只是一个在传质毕渥系数、分配系数和传质傅立叶系数的比例函数。对于多层材料，顶层材料强烈延迟底层材料的挥发性有机化合物的排放。多层材料具有更长挥发性有机化合物的排放时间和挥发性有机化合物的衰减速度比单层材料慢。从建筑材料和装饰材料两极的挥发性有机化合物是较容易吸附和快速解吸的，这样首先可以降低室内
13、空气中的挥发性有机物浓度，并且提高它们随着时间的前进。大量的油漆通常是用来保护或美化装饰材料和家具，但油漆排放的挥发性有机化合物对室内空气质量的影响更严重。许多实验和数值已经对来自涂料的挥发性有机化合物的排放量进行了调查(Chang等人,2002;Fjallstrom等人,2003;Zhang和Niu,2003a,b;Li等人,2006)。主要结论如下：对23名个人挥发性有机物进行了检测，其中七项主要的挥发性有机化合物为1 -乙基- 3 -甲苯、1,2,4三甲苯、nhexane，1,3,5三甲苯，propylbenzene，邻二甲苯，和甲苯。这七项挥发性有机化合物的量的总和为检测到的总挥发性有机化合物的85。约65.2的挥发性有机化合物在前4个小时排放，然后剩余的排放减慢，而且持续一段很长的时间。10天以后，约99的挥发性有机化合物被释放到室内空气中。具有高吸附容量法的基板作为挥发性有机化合物的第二排放源，而且这种影响可能延长挥发性有机化合物的腐烂。- 7 -
